Budowa i właściwości

Kapsaicyna, czyli 8-metylo-N-wanilino-6-nonamid, jest alkaloidem występującym w owocach papryki, gdzie stanowi od 0,1 do 1 % masy całkowitej. Zarówno pod względem ostrości, jak i częstości występowania, zajmuje pierwsze miejsce wśród związków o podobnej budowie chemicznej, określanych wspólnie jako kapsaicynoidy. Wraz ze wzrostem zawartości kapsaicyny w papryce, rośnie jej pikantność, osiągając najwyższą wartość w odmianie Trinidad Moruga Scorpion, która jest około 40 razy ostrzejsza od klasycznej papryki chili. Czysta kapsaicyna przebija ten wynik 8-krotnie, dzięki czemu w skali SHU (ang. Scoville hotness unit) ustępuje jedynie związkom neurotoksycznym występującym w roślinach trujących. Poniższy obrazek przedstawia struktury najważniejszych przedstawicieli grupy kapsaicynoidów.

Mechanizm działania

W organizmie człowieka kapsaicyna łączy się z białkiem TRPV1, będącym integralną częścią błony komórkowej neuronów odpowiedzialnych za uczucie ciepła i bólu. Białko to pełni funkcję kanału jonowego dla kationów wapnia, który ulega otwarciu w temperaturze około 37 ⁰C lub wyższej, na przykład podczas spożywania gorących posiłków. Transport kationów wapnia do wnętrza neuronów skutkuje wysłaniem sygnału do mózgu, odbieranego przez nas jako uczucie gorąca. Kapsaicyna indukuje otwarcie kanałów jonowych bez względu na wartość temperatury, dzięki czemu odczuwamy pieczenie nawet po spożyciu schłodzonego sosu tabasco.

Zastosowanie

Dzięki swoim właściwościom kapsaicyna znalazła zastosowanie w produkcji gazu pieprzowego. Związek ten jest nierozpuszczalny w wodzie, co ułatwia identyfikację napastnika potraktowanego takim gazem. W celu zmycia go z twarzy trzeba bowiem sięgnąć po alkohol, tłuszcz bądź jakikolwiek kuchenny detergent zmywający tłuszcz. Podobnie należy postępować w przypadku zjedzenia ostrej potrawy, chociaż ja osobiście nie polecam picia płynu do mycia naczyń. Wystarczy szklanka tłustego mleka bądź odrobina oleju. Popijanie jedzenia wodą może tylko pogorszyć problem, roznosząc kapsaicynę po dalszych odcinkach układu pokarmowego.

Znaczenie w medycynie

Od pewnego czasu kapsaicynę stosuje się również w medycynie. Jednym z pierwszych wynalazków była maść na bóle mięśni i stawów, w której zawartość kapsaicyny, ze względu na swoje drażniące właściwości, nie przekraczała ćwierć procenta. Następnie ofertę rozszerzono o plastry przeciwbólowe oraz spray do nosa dla alergików, jednakże najważniejszym odkryciem nadal pozostaje zdolność kapsaicyny do hamowania procesu nowotworzenia.

Pierwsze wzmianki na ten temat pojawiły się jeszcze w latach 90-tych XX wieku. W 1997 roku grupa naukowców z Seulu doniosła o negatywnym wpływie kapsaicyny na sztucznie indukowany proces nowotworzenia komórek skóry u myszy. Pięć lat później wykryto, że związek ten prowadzi do apoptozy ludzkich komórek raka płaskonabłonkowego skóry poprzez zakłócanie pracy kompleksu I łańcucha oddechowego w mitochondriach, a co za tym idzie – poprzez przyspieszanie syntezy reaktywnych form tlenu. Mechanizm ten został wyjaśniony w 2004 roku na przykładzie ludzkich komórek białaczki. Po dodaniu kapsaicyny dochodziło w nich do nadmiernej syntezy wolnych rodników aktywujących białko p53 poprzez fosforylację specyficznej reszty seryny (Ser15) w jego strukturze. W tym miejscu warto nadmienić, że białko p53 jest jednym z najlepiej poznanych supresorów nowotworowych.

W 2006 roku naukowcy z Los Angeles udowodnili zdolność kapsaicyny do hamowania rozwoju raka prostaty, rok później – w Daejeon (Korea Południowa) – w podobny sposób zatrzymano rozwój komórek rakowych jelita grubego. W obu przypadkach, oprócz zahamowania samego procesu nowotworzenia, kapsaicyna doprowadziła do szeroko zakrojonej apoptozy komórek. Wreszcie w 2008 roku naukowcy z Busan w Korei Południowej przeprowadzili doświadczenie na komórkach glejaka – nowotworu wywodzącego się z komórek glejowych, stanowiących – obok neuronów – podstawowy budulec tkanki nerwowej. Doświadczenie to rzecz jasna zakończyło się tak samo, jak wszystkie opisane powyżej.

Chociaż kapsaicyna stosowana jest obecnie w leczeniu nieco mniej skomplikowanych dolegliwości, takich jak kaszel, wymioty, przewlekłe bóle mięśni i stawów, czy też problemy z układem moczowym i pokarmowym, wpływ kapsaicyny na hamowanie rozwoju komórek nowotworowych jest jednym z najważniejszych odkryć z pogranicza medycyny i dietetyki. Trudno powiedzieć czy związek ten będzie kiedykolwiek stosowany w leczeniu nowotworów, jednakże wiadomo już, że stanowi on kolejny przykład na potwierdzenie tezy o pozytywnym wpływie naturalnych związków chemicznych pochodzenia roślinnego na ludzki organizm.

Michał Szewczuk